По изображению, представленному на рисунке 142, определите значения амплитуды, периода, частоты и циклической частоты
По изображению, представленному на рисунке 142, определите значения амплитуды, периода, частоты и циклической частоты колебаний пружинного маятника. Какие значения фазы приводят к достижению амплитудного значения смещения?
07.12.2023 19:05
Пояснение:
Пружинный маятник представляет собой систему, состоящую из пружины, к которой прикреплен груз. Движение пружинного маятника является осцилляционным, то есть происходит многократное повторение одного и того же движения.
Значения амплитуды, периода, частоты и циклической частоты колебаний пружинного маятника могут быть определены по изображению на рисунке 142.
Амплитуда (A) - это максимальное значение смещения груза относительно положения равновесия. На рисунке, это расстояние от вертикальной пунктирной линии до самой высокой точки траектории груза.
Период (T) - это время, за которое происходит одно полное колебание от точки равновесия до точки равновесия в том же направлении и снова обратно. На рисунке, это время между двумя последовательными вертикальными пунктирными линиями.
Частота (f) - это количество полных колебаний, совершаемых за 1 секунду. Она обратно пропорциональна периоду и вычисляется по формуле f = 1/T.
Циклическая частота (ω) - это угловая скорость, с которой происходят колебания пружинного маятника. Она вычисляется по формуле ω = 2πf.
Значения фазы, при которых достигается амплитудное значение смещения, зависят от начального положения системы. На рисунке, значения фазы соответствуют точкам, в которых смещение груза равно амплитуде.
Например:
Значение амплитуды: 6 см
Значение периода: 2 сек
Значение частоты: 0.5 Гц
Значение циклической частоты: π Гц
Совет:
Чтобы лучше понять пружинный маятник, рекомендуется проводить эксперименты или наблюдать его в действии. Изучите зависимость между амплитудой, периодом и другими параметрами пружинного маятника. Практикуйтесь в решении задач на определение значений этих параметров.
Ещё задача:
Если период колебаний пружинного маятника равен 4 секундам, какое значение частоты (в Гц) и циклической частоты (в рад/с) у него будет?